CA6140车床后托架机械加工工艺规程制订及VII工序专用夹具的设计

本次设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。另外在做完这次毕业设计之后，我得到一次在毕业工作前的综合性训练，我在想我能在下面几方面得到锻炼： （1）运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。（2）提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。（3）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。 就我个人而言，我希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的能力。一零件的分析1. 零件的作用题目所给的零件是CA6140车床后托架。后拖架是在加工超出床身长度的细长杆零件时，用来支撑工件的机床附件，通常半自动机床使用较多，主要起支撑作用和固定作用。2. 零件的工艺分析CA6140车床后拖共有三组加工表面，他们相互之间有一定的位置要求。现分析如下：1、 加工40孔2、 加工30.2孔3、 加工25.5孔这三组加工圆孔之间有着一定的位置要求，主要是：（1） 40孔与底面的平行度公差为100：0.07。（2） 30.2孔与底面的平行度公差为100：0.07,相对于40孔的平行度公差为 100：0.08。 （3） 粗糙度要求都是1.6m ，且都处于同一高度（350.07）。由以上分析可知，有一个面和一个锪平面有尺寸精度要求，而且有一定的表面粗糙度要求。对于这三组孔，可以设计一专用夹具，将三孔同时加工出来，因是大批量生产，保证其加工精度。二工艺规程的设计1.确定毛陪的制造形式零件材料为HT200，采用铸造。由于零件年产量为5000件，已达大批量生产水平，故采用铸造精度较高的金属型铸造。2.基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面的选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，甚至还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择因本零件毛坯是金属模铸造成型，铸件精度较高，所以选择底面作为粗基准加 三个孔。再加底面的三个支撑钉一共限制六自由度，达到完全定位。（2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，在此不在重复。 3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等级等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案：工序：粗精铣M面长为120mm，铣后侧面工序：磨消M面工序：钻孔40，30.2，25.5工序：粗精镗40，30.2，25.5工序：钻6长孔，6的螺纹孔工序：攻M6的螺纹工序：钻13的孔，锪20孔到12mm，钻2-9.8的孔，粗铰2-9。96的孔，精铰2-10的孔，锪2-13的孔到40工序：锪平，保证Ra=6.3工序X：检查以上工艺过程祥见“机械加工工艺卡片”。 4.机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件材料为HT200，硬度170220HBS，毛坯重量为3.05kg。生产类型为大 量生产，采用金属模铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：铣底面M为120mm方向的加工余量及公差 查机械加工工艺手册（以下简称工艺手册）表3.1-24，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公差等级CT分为57级，选用5级。查表3.1-21，得铸件尺寸公差为0.82mm查表3.1-27，得此铸件机械加工余量等级为57级，选用5级查表3.1-26，得加工余量值为2.5mm1、 孔(40mm、30.2mm、25.5mm)如孔尺寸为，参照工艺孔的加工余量分配手册表3.2-10，确定 钻孔：38mm 扩孔：39mm 粗镗：39.5mm 精镗：39.8mm 磨： 40mm如孔尺寸为，参照工艺孔的加工余量分配手册表3.2-10，确定 钻孔：28mm 粗镗：29.6mm 精镗：30mm 磨： 30.2mm如孔尺寸为，参照工艺孔的加工余量分配手册表3.2-10，确定 钻孔：24mm 粗镗：24.9mm 精镗：25.3mm 磨： 25.5mm2、 底面M长为120X18的加工余量按照工艺手册表3.1-21，铸件的尺寸偏差为0.41mm精铣余量：查工艺手册表3.2-25，取0.1mm，因为该方向上有尺寸精度要求，表面粗糙度Ra 1.6m，所以规定本工序精铣的加工精度为IT6级，精铣公差即零件公差为0.54mm粗铣余量：Z=2.0-0.1=1.9mm粗铣公差：本工序粗铣的加工精度取IT12级，因此粗铣的加工公差为-0.35（入体方向）由于毛坯及以后各道工序（或工序）的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上，加工余量有最大加工余量和最小余量之分。由于本设计规定的零件为大批生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定。毛坯名义尺寸： 120+2*2=124mm毛坯最大尺寸： 124+0.55=124.55mm毛坯最小尺寸： 124-0.55=123.45mm粗铣后最大尺寸： 120+0.35=120.35mm粗铣后最小尺寸： 120.35-0.035=120.315mm磨后最小尺寸： 120.315-0.1=120.215mm5 .确定切削用量及基本工时工序：粗精铣底端面M1、粗铣底端面 进给量 查工艺手册表9.4-1粗铣每齿进给量af为0.20.3mm/z取0.125mm/z,此工序采用40硬质合金面铣刀，查表9.2-2得齿数为2 所以进给量f=afz=0.125X2=0.25mm/r 铣削速度 按工艺手册表9.4-8，铣削速度的计算公式 其中cv=23、qv=0.2、m=0.15、pv=0.1，修正系数kv(见工艺手册表(9.4-11)即： kmv=0.88、kmpm=1.11、k0v=1.1 所以：v=90(m/min) 主轴转速 n=1000V/ID=1000X90/3.14X40=800(r/min) 切削工时 查工艺手册表9.4-31，切削工时计算公式： 其中l1=0.5d0+(0.5-1)=21 l2=12取2 vf=af*z*n=0.15X4X174=104.4 所以：tm= 0.67(min) 2、 精铣底端面进给量 根据工艺手册表9.4-1，精铣每转进给量f=0.15mm/r 铣削速度 其中cv=23、qv=0.2、m=0.15、pv=0.1，修正系数kv(见工艺手册表9.4-11)即： kmv=0.88、kmpm=1.11、k0v=1.1、ks=0.8 所以： V=60(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =130(r/min) 切削工时 其中l1=0.5d0+(0.5-1)=21 l2=12取2 vf=f*n=1.0X130=130 所以：tm=0.54(min)工序：磨削A面 进给量 查工艺手册表3-106，得f=0.05mm/z 铣削速度 查工艺手册表3-110,得V=0.048m/min 主轴转速 查工艺手册表4-13,得N=1500r/min工序：钻、扩40、30.2、25.5孔1、钻孔38mm 进给量 查工艺手册表10.4，得f为0.560.76mm/r取0.64mm/r 铣削速度 根据工艺手册表10.4-9，钻、铰孔的切削速度公式： 其中cv=9.4、zv=0.25、yv=0.4、xv=0、m=0.125、T=75 所以：vc=72(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X12.89/3.14X21.5=191(r/min) 切削工时 根据工艺手册表10.4-43查得钻、铰孔时加工机动时间计算公式： 其中lf=(dw/2)+3=13.75 l1=24取3 所以：tm=0.55(min)2、 扩孔39mm 进给量 查工艺手册表10.4-7，得f=1.31.6mm/r取1.4mm/r 铣削速度 其中cv=15.6、zv=0.2、yv=0.5、xv=0.1、m=0.3、T=120 所以：vc=28.8(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X3.77/3.14X22=55(r/min) 切削工时 其中lf=(d-dw/2)+3=3.25 l1=1045取30 所以：tm=2.21(min)3、 钻28mm 进给量 查工艺手册表10.4-1，得f=0.560.76mm/r取0.60mm/r 铣削速度 其中cv=9.4、zv=0.25、yv=0.4、xv=0、m=0.125、T=75 所以：vc=64.8(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X12.89/3.14X21.5=191(r/min) 切削工时 其中lf=(dw/2)+3=13.75 l1=24取3 所以：tm=0.5(min)4、 钻24mm 进给量 查工艺手册表10.4-1,得f为0.460.66mm/r取0.54mm/r 铣削速度 根据工艺手册表10.4-9，钻、铰孔的切削速度公式： 其中cv=9.4、zv=0.25、yv=0.4、xv=0、m=0.125、T=75 所以：vc=64.8(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X12.89/3.14X21.5=191(r/min) 切削工时 其中lf=(dw/2)+3=13.75 l1=24取3 所以：tm=0.56(min)工序：粗、精镗40mm、30.2mm、25.5mm1、 粗镗39.5mm 进给量 查工艺手册表8.4-1，得f为0.140.35mm/r取0.25mm/r 铣削速度 其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60 所以：vc=20(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min) 切削工时 其中 l2=03取2 所以：t=0.44(min)2、 精镗39.8mm 进给量 查工艺手册表8.4-1，得f为0.100.25mm/r取0.12mm/r 铣削速度 其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60 所以：vc=12(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min) 切削工时 其中 l2=03取2 所以：t=0.62(min)3、 粗镗29.6mm 进给量 查工艺手册表8.4-1，得f为0.100.35mm/r取0.12mm/r 铣削速度 其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60 所以：vc=12(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min) 切削工时 其中 l2=03取2 所以：t=0.62(min)4、 精镗30mm 进给量 查工艺手册表8.4-1，得f为0.100.25mm/r取0.12mm/r 铣削速度 其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60 所以：vc=12(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min) 切削工时 其中 l2=03取2 所以：t=0.62(min)5、 粗镗24.9mm 进给量 查工艺手册表8.4-1，得f为0.100.35mm/r取0.12mm/r 铣削速度 其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60 所以：vc=20(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min) 切削工时 其中 l2=03取2 所以：t=0.44(min)6、 精镗25.3mm 进给量 查工艺手册表8.4-1，得f为0.100.25mm/r取0.12mm/r 铣削速度 其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60 所以：vc=12(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min) 切削工时 其中 l2=03取2 所以：t=0.62(min)工序：钻6长孔、6螺纹孔1、 钻6mm的长孔 进给量 查工艺手册表10.4-1，得f为0.160.26mm/r取0.22mm/r 铣削速度 其中cv=9.4、zv=0.25、yv=0.4、xv=0、m=0.125、T=75 所以：vc=100(m